యాంటీబాడీ ఇంజనీరింగ్ అంటే ఏమిటి?

యాంటీబాడీ ఇంజనీరింగ్ సహాయంతో, యాంటీబాడీల అణు పరిమాణం, ఫార్మకోకైనటిక్స్, ఇమ్యునోజెనిసిటీ, బైండింగ్ అఫినిటీ, స్పెసిఫిసిటీ మరియు ఎఫెక్టర్ ఫంక్షన్‌ను సవరించడం సాధ్యమైంది. యాంటీబాడీలను సంశ్లేషణ చేసిన తర్వాత, వాటి నిర్దిష్ట బైండింగ్ క్లినికల్ డయాగ్నసిస్ మరియు చికిత్సలో వాటిని అత్యంత విలువైనవిగా చేస్తుంది. యాంటీబాడీ ఇంజనీరింగ్ ద్వారా, అవి ఔషధ మరియు రోగనిర్ధారణ ప్రారంభ అభివృద్ధి అవసరాలను తీర్చగలవు.

సహజ యాంటీబాడీలు సాధించలేని అత్యంత నిర్దిష్టమైన, స్థిరమైన విధులను రూపొందించి, ఉత్పత్తి చేయడమే యాంటీబాడీ ఇంజనీరింగ్ యొక్క ఉద్దేశ్యం, ఇది చికిత్సా యాంటీబాడీల ఉత్పత్తికి పునాది వేస్తుంది.

యాంటీబాడీ ఇంజనీరింగ్‌లో విస్తృతమైన ప్రాజెక్ట్ అనుభవం ఉన్న ఆల్ఫా లైఫ్‌టెక్, బహుళ జాతుల కోసం అనుకూలీకరించిన మోనోక్లోనల్ మరియు పాలీక్లోనల్ యాంటీబాడీ సేవలను, అలాగే ఫేజ్ డిస్‌ప్లే యాంటీబాడీ లైబ్రరీ నిర్మాణం మరియు స్క్రీనింగ్ సేవలను అందించగలదు. సమర్థవంతమైన, అత్యంత నిర్దిష్టమైన మరియు స్థిరమైన యాంటీబాడీలను ఉత్పత్తి చేయడానికి, ఆల్ఫా లైఫ్‌టెక్ వినియోగదారులకు నాణ్యమైన బయోసిమిలర్ యాంటీబాడీలు మరియు రీకాంబినెంట్ ప్రోటీన్ ఉత్పత్తులను, అలాగే వాటికి సంబంధించిన సేవలను అందించగలదు. సమగ్రమైన యాంటీబాడీ, ప్రోటీన్ ప్లాట్‌ఫారమ్‌లు మరియు ఫేజ్ డిస్‌ప్లే సిస్టమ్‌లను ఉపయోగించడం ద్వారా, మేము యాంటీబాడీ హ్యూమనైజేషన్, యాంటీబాడీ ప్యూరిఫికేషన్, యాంటీబాడీ సీక్వెన్సింగ్ మరియు యాంటీబాడీ వాలిడేషన్ వంటి సాంకేతిక సేవలతో సహా, యాంటీబాడీ ఉత్పత్తి యొక్క అప్‌స్ట్రీమ్ మరియు డౌన్‌స్ట్రీమ్ దశలను కవర్ చేసే సేవలను అందిస్తాము.

యాంటీబాడీ ఇంజనీరింగ్ యొక్క మార్గదర్శక దశ రెండు సాంకేతికతలకు సంబంధించినది:

--పునఃసంయోజక DNA సాంకేతికత

--హైబ్రిడోమా టెక్నాలజీ

యాంటీబాడీ ఇంజనీరింగ్ యొక్క వేగవంతమైన అభివృద్ధి మూడు ముఖ్యమైన సాంకేతికతలకు సంబంధించినది:

--జన్యు క్లోనింగ్ సాంకేతికత మరియు పాలిమరేస్ చైన్ రియాక్షన్

--ప్రోటీన్ వ్యక్తీకరణ: ఈస్ట్, కడ్డీ ఆకారపు వైరస్‌లు మరియు మొక్కల వంటి వ్యక్తీకరణ వ్యవస్థల ద్వారా పునఃసంయోజక ప్రోటీన్లు ఉత్పత్తి చేయబడతాయి.

--కంప్యూటర్ ఆధారిత నిర్మాణ రూపకల్పన

కైమెరిక్ యాంటీబాడీల ఉత్పత్తి కోసం మొదటి తరం యాంటీబాడీలను హ్యూమనైజ్ చేశారు, దీనిలో మౌస్ మోనోక్లోనల్ యాంటీబాడీల యొక్క వేరియబుల్ రీజియన్‌ను, మానవ IgG అణువుల యొక్క కాన్‌స్టాంట్ రీజియన్‌కు అనుసంధానించారు. రెండవ తరం మౌస్ మోనోక్లోనల్ యాంటీబాడీ యొక్క యాంటిజెన్ బైండింగ్ రీజియన్ (CDR)ను మానవ IgGలోకి మార్పిడి చేశారు. CDR రీజియన్ మినహా, మిగిలిన అన్ని యాంటీబాడీలు దాదాపు మానవ యాంటీబాడీలే, మరియు మానవ చికిత్స కోసం మౌస్ క్లోన్ యాంటీబాడీలను ఉపయోగించినప్పుడు హ్యూమన్ యాంటీ మౌస్ యాంటీబాడీ (HAMA) ప్రతిస్పందనలను ప్రేరేపించకుండా ఉండేందుకు ప్రయత్నాలు జరిగాయి.

 

ఫేజ్ డిస్ప్లే లైబ్రరీని నిర్మించడానికి, మొదటి దశ యాంటీబాడీలను సంకేతపరిచే జన్యువులను పొందడం. వీటిని రోగనిరోధక శక్తినిచ్చిన జంతువుల B కణాల నుండి వేరుచేయవచ్చు (ఇమ్యూన్ లైబ్రరీ నిర్మాణం), రోగనిరోధక శక్తినివ్వని జంతువుల నుండి నేరుగా సంగ్రహించవచ్చు (సహజ లైబ్రరీ నిర్మాణం), లేదా యాంటీబాడీ జన్యు శకలాలతో ఇన్ విట్రోలో సమీకరించవచ్చు (సింథటిక్ లైబ్రరీ నిర్మాణం). ఆ తర్వాత, జన్యువులను PCR ద్వారా వృద్ధి చేసి, ప్లాస్మిడ్‌లలోకి చొప్పించి, తగిన హోస్ట్ వ్యవస్థలలో (ఈస్ట్ ఎక్స్‌ప్రెషన్ (సాధారణంగా పిచియా పాస్టోరిస్), ప్రోకారియోటిక్ ఎక్స్‌ప్రెషన్ (సాధారణంగా E. కోలి), క్షీరద కణ ఎక్స్‌ప్రెషన్, మొక్క కణ ఎక్స్‌ప్రెషన్, మరియు రాడ్ ఆకారపు వైరస్‌లతో సోకిన కీటక కణ ఎక్స్‌ప్రెషన్) వ్యక్తపరుస్తారు. అత్యంత సాధారణమైనది E. కోలి ఎక్స్‌ప్రెషన్ వ్యవస్థ, ఇది ఒక నిర్దిష్ట సంకేత యాంటీబాడీ క్రమాన్ని ఫేజ్‌పై ఏకీకృతం చేసి, ఫేజ్ షెల్ ప్రోటీన్‌లలో (pIII లేదా pVIII) ఒకదానిని సంకేతపరుస్తుంది. ఈ జన్యు సంలీనం బ్యాక్టీరియోఫేజ్‌ల ఉపరితలంపై ప్రదర్శించబడుతుంది. ఈ సాంకేతికత యొక్క ముఖ్య ఉద్దేశ్యం ఫేజ్ డిస్ప్లే లైబ్రరీని నిర్మించడం, దీనికి సహజ లైబ్రరీల కంటే నిర్దిష్ట బంధన సామర్థ్యం ఉండటం ఒక ప్రయోజనం. తదనంతరం, యాంటిజెన్ విశిష్టత కలిగిన యాంటీబాడీలను జీవసంబంధమైన ఎంపిక ప్రక్రియ ద్వారా జల్లెడ పడతారు, లక్ష్య యాంటిజెన్‌లను స్థిరీకరిస్తారు, బంధించబడని ఫేజ్‌లను పదేపదే కడిగివేస్తారు, మరియు మరింత సుసంపన్నం చేయడం కోసం బంధించబడిన ఫేజ్‌లను కూడా కడిగివేస్తారు. మూడు లేదా అంతకంటే ఎక్కువ రౌండ్ల పునరావృతం తర్వాత, అధిక విశిష్టత మరియు అధిక అనుబంధం గల యాంటీబాడీలను వేరుచేస్తారు.

పటం 3: యాంటీబాడీ లైబ్రరీ నిర్మాణం మరియు స్క్రీనింగ్

యాంటీబాడీ ఫ్రాగ్మెంట్లను ఉత్పత్తి చేయడానికి రీకాంబినెంట్ DNA టెక్నాలజీని ఉపయోగించవచ్చు. Fab యాంటీబాడీలు ప్రారంభంలో గ్యాస్ట్రిక్ ప్రోటీజ్ ద్వారా మాత్రమే జలవిశ్లేషణ చెంది (Fab ') 2 ఫ్రాగ్మెంట్లను ఉత్పత్తి చేస్తాయి, ఆ తర్వాత అవి పాపైన్ ద్వారా జీర్ణం చేయబడి వ్యక్తిగత Fab ఫ్రాగ్మెంట్లను ఏర్పరుస్తాయి. Fv ఫ్రాగ్మెంట్ VH మరియు VL లను కలిగి ఉంటుంది, వీటిలో డైసల్ఫైడ్ బంధాలు లేకపోవడం వల్ల స్థిరత్వం తక్కువగా ఉంటుంది. అందువల్ల, VH మరియు VL లను 15-20 అమైనో ఆమ్లాల చిన్న పెప్టైడ్ ద్వారా అనుసంధానించి, సుమారు 25KDa అణుభారంతో సింగిల్ చైన్ వేరియబుల్ ఫ్రాగ్మెంట్ (scFv) యాంటీబాడీని ఏర్పరుస్తారు.

ఒంటె, లియామా మరియు అల్పాకా వంటి క్యామెలిడే కుటుంబంలో ప్రతిరోధకాల నిర్మాణంపై జరిపిన అధ్యయనం ప్రకారం, ప్రతిరోధకాలలో కేవలం హెవీ చైన్‌లు మాత్రమే ఉంటాయని, లైట్ చైన్‌లు ఉండవని స్పష్టమైంది. అందుకే వీటిని హెవీ చైన్ ప్రతిరోధకాలు (hcAb) అని పిలుస్తారు. హెవీ చైన్ ప్రతిరోధకాల యొక్క వేరియబుల్ డొమైన్‌ను సింగిల్ డొమైన్ ప్రతిరోధకాలు లేదా నానోబాడీలు లేదా VHH అని పిలుస్తారు, దీని పరిమాణం 12-15 kDa ఉంటుంది. మోనోమర్‌లుగా, వీటికి డైసల్ఫైడ్ బంధాలు ఉండవు మరియు ఇవి చాలా స్థిరంగా ఉండి, యాంటిజెన్‌ల పట్ల అధిక అనుబంధాన్ని కలిగి ఉంటాయి.

పటం 5: హెవీ చైన్ యాంటీబాడీ మరియు VHH/ నానోబాడీ

సెల్ ఫ్రీ ఎక్స్‌ప్రెషన్ అనేది, సాధారణంగా E. coli ఎక్స్‌ప్రెషన్ సిస్టమ్‌ను ఉపయోగించి, ఇన్ విట్రో ప్రోటీన్ సంశ్లేషణను సాధించడానికి సహజమైన లేదా సింథటిక్ DNA యొక్క వ్యక్తీకరణను ఉపయోగించుకుంటుంది. ఇది ప్రోటీన్‌లను వేగంగా ఉత్పత్తి చేస్తుంది మరియు ఇన్ వివోలో పెద్ద మొత్తంలో రికాంబినెంట్ ప్రోటీన్‌లను ఉత్పత్తి చేసేటప్పుడు కణాలపై పడే జీవక్రియ మరియు సైటోటాక్సిక్ భారాన్ని నివారిస్తుంది. ఇది ట్రాన్స్‌లేషన్ తర్వాత సవరించడం కష్టంగా ఉండే ప్రోటీన్‌లు లేదా మెంబ్రేన్ ప్రోటీన్‌ల వంటి, సంశ్లేషణ చేయడానికి కష్టంగా ఉండే ప్రోటీన్‌లను కూడా ఉత్పత్తి చేయగలదు.